- •Введение.
- •Часть 1. Элементы теории вероятностей.
- •§ 1. Случайная величина. Задание законов ее распределения.
- •§ 2. Числовые характеристики случайной величины.
- •§ 3. Законы распределения вероятностей дискретных случайных величин.
- •Равномерное распределение вероятностей дискретной случайной величины.
- •2. Биномиальное распределение вероятностей дискретной случайной величины.
- •3. Закон распределения Пуассона.
- •5. Геометрическое распределение вероятностей дискретной случайной величины.
- •§ 4. Законы распределения вероятностей непрерывных случайных величин.
- •1. Равномерное распределение вероятностей непрерывной случайной величины.
- •2. Экспоненциальное (показательное) распределение вероятностей непрерывной случайной величины.
- •4. Гипергеометрическое распределение вероятностей дискретной случайной величины.
- •3. Нормальное распределение вероятностей непрерывной случайной величины.
- •4. Распределения, связанные с нормальным распределением.
- •5. Распределение Вейбулла.
- •§ 5. Оценка отклонения теоретического распределения от нормального. Асимметрия и эксцесс.
- •Часть 2. Элементы математической статистики.
- •§ 1. Выборка и ее распределение.
- •§ 2. Статистические оценки.
- •1. Несмещенные, эффективные и
- •3. Другие характеристики вариационного ряда.
- •4. Эмпирические моменты.
- •5. Асимметрия и эксцесс эмпирического распределения.
- •6. Число степеней свободы.
- •7. Точечная и интервальная оценки.
- •8. Доверительный интервал для оценки математического ожидания нормального распределения при известном и в случае неизвестного .
- •9. Доверительный интервал для оценки среднего
- •§ 3. Проверка статистических гипотез.
- •§ 4. Проверка гипотезы о распределении генеральной совокупности. Критерий Пирсона. Критерий Колмогорова.
- •Часть 3. Примеры анализа экспериментальных данных.
- •§ 1. Общие положения.
- •§ 2. Составление вариационного ряда. Графическое представление результата. Нахождение среднего значения и дисперсии.
- •§ 3. Проверка гипотезы о распределении Вейбулла.
- •І. Применение критерия Пирсона.
- •Іі. Применение критерия Колмогорова.
- •§ 4. Проверка гипотезы о показательном распределении случайной величины.
- •І. Применение критерия Пирсона.
- •Іі. Применение критерия Колмогорова.
- •§ 5. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины.
- •І. Применение критерия Пирсона.
- •Іі. Применение критерия Колмогорова.
- •§ 6. Замечания.
- •§ 7. Применение вычислительной техники.
- •Задания и варианты данных для лабораторной работы.
- •Часть 4. Применение элементов математической статистики.
- •§ 1. Применение элементов математической статистики для оценки надежности машин.
- •§ 2. Применение элементов математической статистики при обосновании параметров зерноочистительной машины.
- •Заключение.
- •Приложение.
- •Значения коэффициентов вариации для различных законов распределения.
- •Критерий Колмогорова .
- •Значения коэффициентов распределения Вейбулла
- •Значения чисел в зависимости от
- •Отклонения
- •Литература.
- •§4. Законы распределения вероятностей непрерывных
Іі. Применение критерия Колмогорова.
Подсчитаем . Вычисления представим в таблице:
Интервалы
|
|
|
|
|
|
0-300 |
17 |
0,17 |
0,3 |
0,26 |
0,09 |
300-600 |
19 |
0,36 |
0,6 |
0,45 |
0,09 |
600-900 |
19 |
0,55 |
0,9 |
0,59 |
0,04 |
900-1200 |
15 |
0,70 |
1,2 |
0,70 |
0,00 |
1200-1500 |
14 |
0,84 |
1,5 |
0,78 |
0,06 |
1500-1800 |
6 |
0,90 |
1,8 |
0,83 |
0,07 |
1800- |
10 |
1,00 |
|
1,00 |
0,00 |
Сумма Σ |
100 |
|
|
|
D=0,09 |
Таблица 11
Определив меру
расхождения между теоретическим и
эмпирическим распределением
,
вычисляем
величину
=0,09 =0,9.
По
таблице из Приложения 5 находим критическое
значение
определенное
на уровне значимости α=0,1:
=1,22.
Т.к.
,
то считают, что нулевая гипотеза
о том, что случайная величина Х
имеет заданный закон распределения, не
противоречит опытным данным.
§ 5. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины.
По данным рассмотренного выше примера выдвинем гипотезу о виде распределения и проверим ее на уровне значимости по критерию согласия и по критерию Колмогорова.
Гистограмма опытных значений похожа на плотность нормального распределения, поэтому выдвигаем гипотезу о том, что распределение является нормальным. В данном параграфе приведем методику подсчета в случае гипотезы о том, что данное распределение является нормальным. Подсчеты произведем для рассмотренного выше распределения. Высказываем нулевую гипотезу : имеет нормальное распределение, плотность вероятности которого описывается формулой
,
где
-
математическое ожидание, т.е
,
σ - среднее квадратическое отклонение
случайной величины. Параметры нормального
закона
и σ неизвестны, поэтому заменяем их
«наилучшими» оценками по выборке –
несмещенными и состоятельными оценками
соответственно выборочной средней и
«исправленным» средним квадратическим
отклонением. Таким образом,
,
.
Отметим, что в случае, когда число
наблюдений достаточно велико (как в
примере
),
то вместо «исправленного» среднего
квадратического отклонения
можно взять выборочное среднее
квадратическое отклонение
.
І. Применение критерия Пирсона.
Подсчитаем - опытное значение критерия . Вычисления представим в виде таблицы.
Интервалы
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0,99 |
17 |
0,16 |
0,16 |
16 |
1 |
0,06 |
300 – 600 |
-0,51 |
19 |
0,31 |
0,15 |
15 |
4 |
1,07 |
600 – 900 |
-0,03 |
19 |
0,49 |
0,18 |
18 |
1 |
0,06 |
900 – 1200 |
0,45 |
15 |
0,67 |
0,18 |
18 |
-3 |
0,50 |
1200 – 1500 |
0,94 |
14 |
0,83 |
0,16 |
16 |
-2 |
0,25 |
1500 – 1800 |
1,42 |
6 |
0,92 |
0,09 |
9 |
-3 |
1,00 |
1800 – |
|
10 |
1,00 |
0,08 |
8 |
2 |
0,50 |
Сумма Σ |
|
100 |
|
1 |
|
|
3,44 |
Таблица 12
=0,06+1,07+0,06+0,50+0,25+1,00+0,50=3,44.
Пояснения по
составлению таблицы.
Интервалы начинаются с
,
т.к. функция плотности нормального
распределения определена на всей оси
.
Последние три интервала объединим в
один, т.к. в каждом из них было
.
Полученный интервал также имеет число
значений
,
поэтому объединим его с четвертым с
конца интервалом. Во втором столбце
приведенной ниже таблицы с точностью
до 0,01 подсчитаны отношения
для правых
концов интервалов. Из таблицы, приведенной
в Приложении 1, по значениям интеграла
вероятностей
выписываем
в четвертый
столбец. В пятом столбце с точностью до
0,01 подсчитаны при нулевой гипотезе
вероятности попадания
в интервалы
,
для
.
Например,
,
и т.д., причем
.
Из таблицы распределения , приведенной в
Приложении
3, по уровню значимости
и числу степеней свободы
находим
.
Сравниваем и . Получаем, что 3,44<7,78, т.е < .
Следовательно, нет оснований отвергать нулевую гипотезу о нормальном распределении на уровне значимости .

– 300